農業水資源利用論文

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第一章我國農業水資源利用與節水農業現狀

1、我國水資源利用現狀

水資源指可資利用或有可能被利用的水源，這種水源具有足夠的數量和可用的質量，且必須具備可以更新補充、可供永續利用的特點。

我國是一個水資源短缺、水旱災害頻繁的國家，如果按水資源總量考慮，水資源總量居世界第六位；若按人均水資源量計算，人均占有量只有2500立方米，約為世界人均水量的1/4，在世界排第110位，已經被聯合國列為13個貧水國家之一。

我國年降水總量為61889億立方米，多年平均地表水資源為127115億立方米，地下水資源量為8288億立方米，全國平均年水資源總量為28124億立方米。1998年我國總用水量5435億立方米，其中農田灌溉用水占64.3%，林牧漁用水占5.0%，農村生活用水占5.3%。各流域片用水情況是：松遼河片用水量624億立方米，農業占72.4%；海河片用水量424億立方米，農業占72.5%；黃河片用水量395億立方米，農業占77.9%；淮河片用水量567億立方米，農業占72.2%；長江片用水量1663億立方米，農業占58.5%；珠江片用水量837億立方米，農業占65.0%；東南諸河片用水量308億立方米，農業占65.3%；西南諸河片用水量82億立方米，農業占78.9%；內陸河片用水量536億立方米，農業占94.6%。1998年，各流域片地表水控制利用率（地表水供水量占地表水資源量的百分比）、水資源總量利用消耗率（用水消耗量占水資源總量的百分比）是：海河片和黃河片的利用程度最高，地表水控制利用率分別為61.8%和73.7%，水資源總量利用消耗率分別為70.2%和44.5%；其次是內陸河片、淮河片和松遼河片，地表水控制利用率分別為34.2%、34.9%和16.6%，水資源總量利用消耗率分別為26.9%、24.7%和15.4%；珠江片、長江片、東南諸河片和西南諸河片的利用程度低，地表水控制利用率分別為14.0%、12.1%、9.9%和1.3%，水資源總量利用消耗率分別為6.6%、6.3%、5.6%和0.9%。松遼河片中的遼河流域利用程度較高，地表水控制利用率為39.8%，水資源總量利用消耗率為33.5%。

2.2我國農業水資源利用效率

從總體上來看，我國農業水資源利用效率不高。據初步分析，全國平均渠系利用系數0.4—0.6，灌區田間水利用系數0.6—0.7，灌溉水利用用系數0.5左右。從表1-2-1可以看出，全國水資源利用情況是：渠系綜合水利用系數為0.40-0.6，灌區田間水利用系數為0.60-0.7，灌溉水利用系數為0.3-0.5。華北地區是我國農業水資源利用較高的地區，其各灌區利用系數存在較大差異。衡量水資源高效利用指標，不能僅僅考慮水資源利用率，更重要的是看水資源的利用效率。

2.3我國農業水資源利用存在的主要問題

目前，我國農業水資源利用存在許多問題，主要表現在：

（1）缺乏有效的管理機制，導致水資源短缺與水資源浪費共存

我國地表水灌區每公頃次灌水量1200-1500m3，最高達2258，地下水灌區達900-1050m3，高出適宜水量的1-2倍，西北地區每年灌水定額可達16537m3／hm2，是全國的1.4倍。

另外，我國農業水資源污染也非常嚴重。椐統計，1998年全國廢污水排放總量共593億噸（不包括火電直流冷卻水）；其中工業廢水占69%，生活污水占31%。這些污水排放污染了水質。椐1998年水質監測資料，對全國109700公里河長進行評價的結果，Ⅰ類水河長占5.4%，Ⅱ類水河長占24.4%，Ⅲ類水河長占33.0%，Ⅳ類水河長占13.7%，Ⅴ類水河長占6.6%，超Ⅴ類水河長占16.9%。

（5）水資源“農轉非”現象嚴重

盡管農業水資源“農轉非”提高了水資源利用效率，但也帶來了一系列問題，如農民的水權如何得到保證，節水農業投資如何合理分配等。

3、節水農業現狀

3.1節水農業發展概況

節水農業是充分利用降水和可利用的水資源，采用水利與農業措施提高水的利用率和水的利用效率的農業，即提高用水有效性的農業，節水農業的核心是節水灌溉。

由于我國水資源及其有限，擴大灌溉面積的水量必須立足于現有農業水資源的高效利用，因此，發展節水農業成為我們的必然選擇。

農業用水量始終保持在3500～3900億m3，我國水的利用率和效率均有提高。

3.2節水農業發展存在的主要問題

一是對節水農業認識上存有誤區，認為節水農業就是節水灌溉農業，節水技術是灌區的專利。

3.3.2節水技術總體水平低

從整體上來看，我國的農業節水技術水平尚處于較低層次。以節水灌溉為例，全國節水灌溉面積占有效灌溉面積的1/3，渠道防滲和管道輸水灌溉等方式仍占主導地位，噴灌和微滴灌等高效節水灌溉方式僅占有效面積灌溉面積的4.3%左右，與發達國家相比存在很大差距，節水灌溉設備品種和質量還不能滿足節水灌溉的發展需要。3.3.3沒有形成高效的推進節水農業發展的機制。

（3）管理。現行水管機構節水功能缺損，不適應市場經濟和節水農業發展的需要，灌溉管理系統缺乏效率。我們從僅從重水利輕灌溉，水利與灌溉分家現實就可以窺視一二。其原因出現在管理歸屬上，興修各種水利工程歸水利部管，農田水利歸水利部管，水利部與農業部又分屬不同的部，而灌溉技術與農業密不可分，部門分割影響了我國節水農業的發展。

3.3節水農業發展態勢

尤其要把水資源的合理開發和節水工作放在突出位置。

3.3.2投資力度加大，為節水農業發展增添的活力

3.3.3適宜國情的節水技術，為節水農業的發展掃平了道路

多年來，隨著節水農業的發展，各地廣大科技工作者研制出適合中國國情節水技術，并對節水農業發展模式進行了認真總結和推廣，效益顯著。3.3.4廣大農民的積極參與，極大地推動了節水農業的發展

到2015年，使全國節水灌溉面積達到6億畝，灌溉水的利用率達到的60％以上，年節水700億立方米，以滿足擴大灌溉面積和提高保證率對水量的需求。到2030年，井灌區80％以上實現噴灌或低壓管道輸水灌溉，自流灌區60％以上的骨干渠道實現防滲、水稻全部采用控制灌溉，通過采用節水灌溉制度和管理措施，使全國灌溉水利用系數提高到65%，每年可節水1000多億立方米。

第二章農業水資源供求預測

西北地區目前耕地灌溉率為39.1%，從土地資源看擴大灌溉面積的潛力比較大，但該地區水資源相對短缺，而且水土資源部匹配，生態環境相對脆弱，但如果解決水資源問題，或大力發展節水灌溉，尚可擴大部分灌溉面積。華北地區耕灌溉率較高，1997年全區平均為44．6％，通過節水及調水，具有進一步發的耕地條件。在我國現有灌溉耕地中，水田占31.7％。水田灌溉用水量較大，但畝產量較高，且我國糧食需求中稻米需求較大，因此水田需水較多，但其種植面積應保持一定比例。

3、農業需水預測

水資源需求受人口增長有與經濟發展驅動，同時還受水資源條件、水資源市場、水工程條件和水管理政策等因素的制約。市場條件下需水增長將受到水價的抑制。

3.1、農業水資源的歷史變動趨勢

農業用水比例下降，總量趨穩。農業用水比重，1949年為97.1%，1980年為88.2%，19993年為78.0%，到1997年下降到75.3%。農業用水增長地區差異大。北方農業用水的增幅大于南方。

1980年北方地區農業用水占全國農業用水總量的51.3%，1997年上升到52.5%，這與北方土地資源豐富及灌溉面積擴展規模大于南方有關。

3.2、2005-2030農業需水

農業需水包括農田灌溉用水和林牧漁業用水。農田灌溉需水又包括水澆地和水田，灌溉需水預測采用灌溉定額預測方法，灌溉定額預測要考慮灌溉保證率水平，本次預測采用中等干旱年份灌溉定額。灌溉需水預測見表2-3-1。南方地區雖然水資源相對充足，但灌溉供水需要資金投入，且在局部地區灌溉供水的水源也受城市和工業的擠占，因而其灌溉需水增長受到抑制。1997年全國林牧漁業用水量為321億立方米。考慮林牧漁業用水后，我國農業總需水量，1997年全國為4300億立方米，農業需水高峰預計在2010年出現，其需水量約4350億立方米。表2-3-12005?2030年農業灌溉定額與需水量

4、農業水資源供需態勢

農業水資源的供給能力主要取決于水資源總量的增長和其它競爭性用途（如工業和生態環境用水等）的增長狀況。表2-4-12005?2030年農業水資源供需態勢

5、農業節水潛力

它主要包括節水的輪作制度、節水灌溉制度與管理制度、節水高產品種、耕作栽培、培肥施肥和化控技術等。

第三章農業水資源高效持續利用

水資源高效利用是世界性課題，無論是富水國家還是缺水國家，都十分重視水資源可持續利用，下面從開源、工程節水、農藝節水、化學節水和管理節水等方面綜合介紹國際經驗，以利于我們借鑒，提國我國農業水資源利用效率。

跨流域調水跨流域調水是解決水資源時空分布不均的有效途徑。管道輸水，大大地減少了水資源在運輸過程中的損失，并有效地避免水質惡化。

劣質水利用劣質水包括工業、生活廢污水、地下咸水等。隨著人口的日益增加和國民經濟的迅速發展，對水資源的需求日益增大，水資源危機逐漸顯露，為了解決水資源供需矛盾，各國均把利用劣質水開發利用作為彌補淡水資源短缺一個途徑。美國目前已建成3400余處污水再利用工程，全國50個州中有45個采用了污水灌溉。印度自80年代開始，每年用于農田灌溉污水占城市污水量的50％以上。以色列污水利用率已達70%，其中1／3用于灌溉，約占總灌溉水量的1／5。ARO的水土研究所的資料表明，目前經處理的工業廢水和微咸水用于農業灌溉的分別為2億m3和1億m3，計劃到2010年，工業廢水利用量將達到5.4億m3，60％生活污水也將用于灌溉，而淡水用于灌溉的量從11億m3下降到5.0億m3，即農業灌溉用水的一半左右將由經處理工業廢水和其他劣質水來滿足。

如以色列采取各種方法綜合利用水資源，包充分利用天然降水、污水利用和微咸水利用。1.2工程節水

改進地面灌水在發展噴、微灌同時，各國重視對常規灌水方法的改進與發展，并研制出繩索控制灌溉、波涌灌、地面浸潤灌溉、負壓差灌溉、土壤網溉、集水灌溉、皿灌、水平地灌、膜上灌、抗旱坐水種、水稻淺濕趕循環交替間斷灌水方法和水稻節水控制灌溉等許多新方法、新技術。

1.3農藝節水

二是利用田內集水，即通過收集周圍平地或集水區的水分來穩定作物產量。

1.4化學節水

制訂合理的節水農業發展政策，是節水的關鍵。

1節水農業投資政策

1.1節水農業投資現狀及存在的問題

多年來，我國對農業水利投資非常重視。3年來，全國共投入節水灌溉資金250億元，其中，利用節水灌溉的貼息貸款53億元，各級財政投入73億元，群眾自籌124億元，大大地促進了節水農業推廣，新發展節水灌溉工程面積8450萬畝。截止到1998年底，全國節水灌溉工程面積已達1533萬公頃，其中噴灌、滴灌和微噴灌面積146.7萬公頃，管道輸水灌溉面積520萬公頃，渠道防滲面積866.7萬公頃，推廣水稻節水灌溉和坐水種等非工程節水面積1333萬公頃。

（4）忽視節水農業效益的外部性。

2、節水科技政策

2.1節水農業技術系統

節水農業的概念有多種說法，但我們認為節水農業最基本的內涵是應用節水技術高效利用水資源，水資源包括灌溉水和降水，高效指提高水資源的“有效性”和“轉化效率”。節水農業技術系統由相互聯系、相互制約的工程節水、生物節水、農藝節水和管理節水四個子系統組成。

1）工程節水子系統。包括：（1）輸水工程--渠道防滲、低壓管道輸水；（2）集水工程--梯田、水窖、坑塘、水庫等；（3）灌水工程--常規節灌(如小畦灌、細流溝灌、隔溝灌、膜上灌、間隙灌、淺濕曬等）和現代噴微灌等措施。

2)生物節水子系統。理論上講，生物節水技術的“水分轉化效率”功能具有無限性，對節水農業具有特別重要的意義。

3）農藝節水子系統。4）管理節水子系統。包括水資源優化調度、灌溉自動化控制、節水灌溉制度、節水種植制度、價格杠桿、農戶參與等措施。發展節水農業應以上述四個子系統為基礎進行優化集成，節水灌溉農業和節水旱作農業并舉。消除“節水農業=節水灌溉農業=節水灌溉工程=噴滴灌”這種認識上的誤區，應全面推進節水農業。節水旱作農業與節水灌溉農業同屬節水農業范疇，二者不可偏廢，節水灌溉農業不應排斥農藝、生物和管理節水措施，節水旱作農業也不應排斥工程節水措施。

2.2節水農業技術存在的問題

節水技術水平尚處于低層次水平

節水技術服務體系不健全

節水技術選擇缺乏科學性

節水技術與增效相脫離

用水效率低下

用水效率和水資源利用率兩個不同的概念，它偏重于單位水資源所獲得的效益。我國的水資源開發利用率較高，但是水資源利用效率比較低下，導致寶貴的水資源浪費十分嚴重。

如我國的農業長期以來采用粗放型灌溉方式，水的利用效率很低，水的有效利用率僅在40%左右，現有灌溉用水量超過作物合理灌溉用水0.5至1.5倍以上，椐有關資料分析，美國1990年用水效率為10.3美元/m3，1989年日本為32.4美元/m3，我國1995年用水效率為10.7元/m3，我國1995年的用水效率只有美國的1990年1/8，日本1989年的1/25（匯率按1995年1.32美元計算），說明我國節水潛力很大。

2.3節水農業科技政策

（2）建立節水技術選擇論證制度。（3）科學地制定節水高效農業標準。

3節水農業水價政策

3.1農業水資源市場特征及交易原則

3.1.1、農業水資源市場

建立和完善農業水資源市場是非常必要的。3.1.2農業水資源市場特征

主要表現在：首先，農業水資源市場的壟斷性與廣闊性,這就決定了農業水資源市場不可能放開，不完全的市場，培育水資源市場只能是在政府調節下的有步驟地進行；其次，農業水資源市場的雙重性，水資源具有生產資料和消費資料雙重性，因而農業水資源市場也具有雙重性；第三，農業水資源市場失效性，主要表現在節水效益的外部性及其農業水資源的保護方面；第四，農業水資源市場交易所有權恒定性，農業水資源市場中水資源所有權是不變的。

3.1.3農業水資源市場交易原則

由于農業水資源市場所具有的特殊性，決定了農業水資源市場交易原則具有特殊性。3.2農業水資源市場存在的問題

為了實現水資源國內水資源市場發揮作用，對水資源市場進行培育是十分必要的。農業水資源市場的培育，其關鍵是建立合理的水價體系。科學的水價體系是水利經濟良性循環的重要保證，也是合理利用水資源的調解器。3.3農業水價政策

（4）建立科學的水價體系，確保地表水、地下水及降水聯調機制順利實施。如對于河水灌區，為了充分利用水資源，充分利用地下水進行灌溉，適當提高地表水資源價格，地表水地下水資源的比價足以刺激地下水資源開發為限，對于地下水資源潰乏而地表水資源豐富地區，可以適當提高地下水資源價格，確保地表水資源合理利用，保護地下水資源。

4、21世紀節水農業管理戰略

4.1、水資源管理一體化

如區域水量與水質管理的協調統一，流域管理與行政管理的協調統一、水資源管、供、用和治理協調、水資源利用和濕地保護統一，水資源地表與地下水—降雨聯調，水資源開發利用與森林保護相統一，區域產業結構的調整和布局充分考慮水資源承受能力等等。

流域水資源管理一體化包括水量（包括地表水、地下水）、水質和開發利用，采取統一規劃、統一調度、統一管理。具體而言，流域水管理機構給各地區和各部門分配地表水，要以這些地區和部門做到合理開發利用當地地下水資源為前提。地區和部門合理開發利用地下水，包括利用當地地表徑流人工補給地下水的各種措施。

4.2面向國內國際市場，適當開展水資源貿易

市場是資源配置的重要手段，向國際、國內市場要水資源，并且適當開展水資源貿易，是解決21世紀水資源的重大方略之一。

對于國內市場，主要是通過水資源的市場調解實現水資源的合理的調配。研究結果表明，水價與水資源量之間存在如下關系：Q=Q(P/P)，式中，Q2為調整后的用水量；Q1為調整前的用水量；P1為原水價；P2調整后的水資源價格；E水資源價格彈性系數。由此可見，建立科學的水價體系是水資源合理調配的關鍵。

4.3、建立高效有序的水資源管理機制

（1）將節約用水、保護水資源作為一項基本國策。

4.4以水權為中心，建立節水交換激勵機制

所謂的水權，指水資源的所有權和使用權。水資源配置過程，實質上就是水資源“水權”的重新分配過程。水權在調節水資源供需和水資源轉移過程中扮演著重要角色，水權是水資源管理的中心，研究建立水權的理論和可操作性的交換機制，通過市場的交換，實現水資源的有效分配，是21世紀農業水資源管理的重要趨勢和方向。

水資源只是農業持續發展眾多因素中重要因素之一，農業用水向城市生活和工業轉移沒有根本影響農業發展的根本原因是優質種子、化肥和科學技術的進步推動，其中農業節水技術發揮了不可替代的作用，可以說，水資源“農轉非”擠占了農業生產所必須的農業水資源資產，他迫使農業生產走高效用水之路，因而促進了農業節水技術的發展，其最終結果是水資源資產增殖。

針對水資源“農轉非”問題，必須采取“以益補農”的戰略，即，水資源“農轉非”受益者采取經濟補償的政策，補償農業水資源水權轉移額外投入或經濟損失，如根據水資源“農轉非”實際情況，可以適當提高工業用水或生活用水等價格，所積累的資金用來投資節水農業或對水資源轉移者給予補償。

對于水資源流域管理，采用以水權為中心的管理，建立流域級水權交換機制。特別針對大江大河，水權在科學調配水資源方面更具有重要的作用。無論水價是否合理，節水對供水單位的收入帶來一定沖擊，為了鼓勵供水單位節水，國家或政府根據節水的實際情況，給予供水單位適當的補償獎勵，補償獎勵的數額足以調動節水的積極性；

4.5制定《節水法》，促進節水農業發展和水管理機制的轉變。

該法在水資源管理方面確立了八項基本制度，即水資源調查評價、水規劃、水長期規劃、水資源宏觀調配、取水許可、水費與水資源費和水事糾紛處理等。《水法》第七條規定，國家實行計劃用水，厲行節約節水。